Vol.2 El Reposacabezas
Evidencias científicas
MMV-2005
Título: Descripción del Reposacabezas y evidencias científicas de su efectividad.
Este documento, escrito por encargo de la Fundación Instituto Tecnológico para la Seguridad del Automóvil (FITSA), ha sido redactado por:
CENTRO ZARAGOZA – Instituto de Investigación sobre reparación de vehículos, S.A.
Equipo de trabajo:
Juan Luis de Miguel Miranda Oscar Cisneros López Coordinación y corrección:
Fundación FITSA, Jesús Monclús Diseño y maquetación:
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Descripción del Reposacabezas
y evidencias científicas de su efectividad
Índice
0.– PRESENTACIÓN DEL INFORME ...06
1.– ¿PARA QUÉ SIRVE EL REPOSACABEZAS? ... 10
1.1– Definición y Tipos de Reposacabezas ... 11
1.2– El síndrome del latigazo cervical ... 13
1.3– Cómo tratar de evitarlo: utilidad del reposacabezas ... 16
2.– REQUISITOS NORMATIVOS DE DISEÑO ... 18
2.1– Evolución histórica ... 19
2.2– Normativa ... 20
2.3– Distintas opciones de diseño ... 26
2.4– Pruebas de evaluación de reposacabezas ... 28
3.– COSTE ESTIMADO POR VEHÍCULO ... 42
3.1– Coste de Fabricación ... 43
3.2– Coste que ha de pagar el particular por un reposacabezas que su vehículo no lleva de serie ... 45
4.– ESTUDIOS SOBRE EL USO DEL REPOSACABEZAS ... 48
4.1– Lesiones y ajuste del reposacabezas ... 49
4.2– Ajuste Óptimo: Definición ajuste correcto y ajuste incorrecto ... 54
4.3– Observaciones sobre la situación real ... 54
4.4– Reclamación por lesiones en el cuello ... 59
5.– EVIDENCIAS CIENTÍFICAS DE SU EFICACIA ... 60
5.1– Ensayos estáticos ... 62
5.2– Ensayos dinámicos ... 63
5.3– Pruebas con voluntarios ... 68
5.4– Estudios sobre accidentes reales ... 69
5.5– Conclusiones ... 76
6.– AVANCES RECIENTES EN EL CAMPO DE LA PREVENCIÓN DE LESIONES POR ALCANCE ... 78
6.1– Coste que se ahorra la sociedad mediante el uso del reposacabezas ... 79
6.2– Reposacabezas Activo ... 80
6.3– Asiento WHIPS ... 82
6.4– WipGARD ... 85
6.5– Reposacabezas con dispositivo de inflado ... 87
7.– CONCLUSIONES ... 88
8.– RECOMENDACIONES Y PROPUESTAS ... 94
0.– Presentación del Informe
Evidencias científicas y seguridad vial:
más ciencia y menos opinión
Cuando se tiene en cuenta el enorme au- mento de la movilidad registrado en España en las últimas décadas, queda patente la sus- tancial mejora de la seguridad vial en nuestro entorno. Así, según los datos elaborados para el Barómetro FITSA de Seguridad Vial 2004, el número de fallecidos por kilómetro recorrido se ha reducido en nuestro país en un 60% a lo largo del periodo 1988-2002. Una gran parte de esa ganancia o, visto desde un punto de vista más humano, de ese ahorro de vidas debe en justicia ser atribuido a la mejora de la segu- ridad de los vehículos. Como indica la Admi- nistración Nacional de Carreteras Sueca, por citar una referencia de la máxima credibilidad, la probabilidad de fallecer en un vehículo de más de 30 años es nada menos que diez veces superior al riesgo al que están expuestos los ocupantes de los vehículos modernos. Por su parte, la Administración Nacional del Tráfico en EE.UU., la NHTSA, estimó en 2004 que las me-
didas de seguridad de los vehículos han salva- do la vida de 328.551 personas en aquel país entre 1960 y 2002. En resumen, dados los ín- dices actuales de movilidad el número de víc- timas mortales en España sería seguramente muy superior si no fuera por los avances en la seguridad activa y pasiva de los vehículos.
Con el objetivo de identificar aquellas tec- nologías vehiculares presentes y futuras (pero inminentes) más efectivas a la hora de preve- nir lesiones y minimizar sus consecuencias, la Fundación Instituto Tecnológico de la Seguri- dad del Automóvil (FITSA) se ha embarcado en una línea de trabajo, apasionante a la pos- tre y todavía en el inicio de su singladura, bau- tizada como “revisión de evidencias científicas”
de la efectividad de diversos sistemas e inicia- tivas relacionadas con la seguridad de los au- tomóviles. Las Evidencias Científicas de FITSA tienen como objetivo realizar un análisis inde- pendiente de los estudios técnicos y científicos
publicados hasta la fecha y en todo el mundo sobre la efectividad de los sistemas. Coordi- nadas por la Fundación FITSA, las revisiones han contado con la participación de los cen- tros tecnológicos, las unidades de investigación y las asociaciones más prestigiosas de nuestro país:Applus+ IDIADA,Asociación Española de la Carretera, Centro Zaragoza, Fundación CI- DAUT, Instituto Universitario de Investigación del Automóvil de la Universidad Politécnica de Madrid, y Sociedad de Técnicos de Automo- ción. Todos los trabajos han sido financiados por el Ministerio de Industria, Turismo y Co- mercio.
La primera serie de Evidencias Científicas, de la cual esta publicación forma parte, ha in- cluido los siguientes ocho sistemas e iniciativas:
el avisa-cinturones, el aviso de cambio invo- luntario de carril, el control adaptativo de la velocidad, el control electrónico de la estabili- dad, EuroNCAP, las luces de conducción diur- na, la llamada automática de emergencia y los reposacabezas. La serie no se detiene aquí, ya que está prevista que continúe en el futuro próximo con otras tecnologías de seguridad y medioambientales. Por increíble que parezca, algunos de estos sistemas, de universalizarse en todos los vehículos en sus versiones más efectivas, podrían llegar a salvar más del 50%
de todas las víctimas que se producen en la actualidad en España.
En el caso que nos ocupa, la conclusión
más llamativa es que si todos los vehículos de nuestro parque rodante estuvieran equipados con los sistemas de reposacabezas más efec- tivos disponibles en la actualidad, se podrían prevenir entre un 40 y un 50% de todas las le- siones cervicales (lesiones que si bien no sue- len ser mortales, sí son las más frecuentes y a menudo acarrean largas secuelas).
La Fundación FITSA persigue con sus tra- bajos de Evidencias Científicas varios “dora- dos”. En primer lugar proporcionar a los com- pradores y los conductores información fiable y actualizada sobre aquellos sistemas que más puedan protegerles en caso de situación de peligro. A continuación (al César lo que es del César…) reivindicar los innegables avances en seguridad vial atribuibles en los últimos años a la investigación y la tecnología de los vehículos.
También, y no precisamente lo menos impor- tante, generar un conocimiento que pueda ser de utilidad, bien aprovechado, a la hora de ma- ximizar la mejora de la seguridad vial median- te la renovación –natural o incentivada- de la flota de vehículos.
Esperamos que el documento que ahora se presenta con estas breves líneas sea, al mismo tiempo, divulgativo de una tecnología o iniciativa que está demostrado salva vidas y un elemento motivador para que las decisiones de compra de los vehículos incorporen cada vez más el importante argumento de la segu- ridad de los automóviles.
La Fundación Instituto Tecnológico para la Seguridad del Automóvil (Fundación FITSA)
1.- ¿Para qué sirve el Reposacabezas?
horizontal con respecto la cabeza se pueden regular.
La altura y separación por detrás de la ca- beza del ocupante con respecto al reposaca- bezas pueden tener una influencia significativa en la probabilidad y gravedad de las lesiones de latigazo cervical en las colisiones por al- cance.
Reposacabezas Fijo o Integrado
Por otro lado, el reposacabezas fijo es aquél que no se ajusta, ya que está integrado a la estructura del asiento.Varios estudios han mostrado que los reposacabezas fijos o inte- grados son más eficaces que los ajustables. La mayor eficacia de los reposacabezas fijos o in- tegrados se debe principalmente a que la mayor parte de los usuarios de vehículos deja sus reposacabezas ajustables en su posición más baja.
Los reposacabezas integrados están for- 1.1 Definición
y Tipos de Reposacabezas El reposacabezas es un elemento de segu- ridad pasiva del vehículo, concretamente se trata de un dispositivo de retención para la cabeza, cuya finalidad es limitar el desplaza- miento hacia atrás de la cabeza del ocupante con relación al tronco, de forma que, en caso de accidente, se reduzca el riesgo de lesiones en las vértebras cervicales.
En función del criterio utilizado, se pueden distinguir distintos tipos de reposacabezas.
Si consideramos que el reposacabezas se pueda ajustar, en altura y en separación, o no, diferenciamos entre reposacabezas ajustable y reposacabezas fijo.
Reposacabezas Ajustable
El reposacabezas ajustable, como su nom- bre indica, es aquél cuya altura y separación
mados por la parte superior del respaldo del asiento, los reposacabezas calificados como extraíbles o separados, pero que no pueden separarse del asiento o de la estructura del vehículo sin emplear herramientas o quitar parcial o totalmente el recubrimiento del asiento, se consideran reposacabezas integra- dos.
Por reposacabezas extraíble se entiende el que está formado por un componente sepa- rable del asiento, diseñado para introducirlo y mantenerlo firmemente dentro de la estruc- tura del vehículo, mientras que el reposacabe- zas separado es aquél que está formado por un componente separable del asiento, diseña- do para introducirlo y/o mantenerlo firme- mente dentro de la estructura del vehículo.
Si el reposacabezas se activa por efecto de la colisión, se denomina reposacabezas activo y, de lo contrario, reposacabezas pasivo.
Reposacabezas Activo
El reposacabezas activo es la primera apli- cación activada por efecto de la colisión, del conjunto de medidas que se están tomando en el diseño de asientos con vistas a reducir el riesgo de lesiones en impactos traseros. El re- posacabezas activo va acompañado de un asiento de ciertas características, por lo que propiamente se trata de un sistema (reposa- cabezas y respaldo del asiento) que controla y distribuye las fuerzas sobre el ocupante gene- radas en los impactos traseros, o incluso por rebote con el cinturón de seguridad en los im- pactos frontales.
Fotografía 1.1 Reposacabezas Ajustable
Fotografía 1.2 Reposacabezas fijo o integrado.
El reposacabezas activo como tal, va mon- tado sobre una placa de presión en el respal- do del asiento mediante un mecanismo de unión basado en un dispositivo de muelles.
Cuando el asiento empuja al ocupante hacia delante con más fuerza de la que el muelle puede resistir, la placa se mueve hacia atrás dentro del asiento. Esto induce en el reposa- cabezas un movimiento que le fuerza a subir hacia arriba y hacia delante, sujetando así la cabeza antes de que el movimiento relativo entre la cabeza y el torso sea importante.
Reposacabezas Pasivo
Reposacabezas pasivo es aquél que no se activa por efecto de la colisión; a este grupo pertenecerían el reposacabezas fijo o integra- do y el reposacabezas ajustable que no tengan ningún mecanismo que se active en la colisión.
En síntesis, los sistemas que están solidaria-
mente sujetos a los asientos y no “reaccionan”
en caso de colisión, limitándose a decelerar la cabeza cuando ésta se desplaza hacia atrás, re- ciben el calificativo de “pasivos”.
1.2 El síndrome
del latigazo cervical
El latigazo cervical es un mecanismo de transferencia de energía en el cuello debido a un proceso de aceleración-deceleración, que suele ocurrir como resultado de colisiones por alcance entre vehículos, aunque también puede ocurrir durante otro tipo de actividades o accidentes. El impacto puede provocar le- siones en los tejidos blandos o estructuras óseas, lo que a su vez puede producir dife- rentes manifestaciones clínicas conocidas como desórdenes asociados al latigazo cervi- cal o WAD.
Según varios estudios, las lesiones de cue- llo son características de impactos por alcan- ce, en los que la mayoría de las lesiones son leves y generalmente se producen en impac- tos a baja velocidad.
La cinemática del ocupante de un vehícu- lo que sufre un alcance por detrás se puede descomponer en tres tipos de movimientos:
a) un movimiento del ocupante hacia arri- ba con respecto al respaldo del asiento;
es el movimiento de “trepada” o “ram- ping”.
b) un movimiento de traslación sin giro de la cabeza hacia atrás con respecto al torso del ocupante; es el movimiento de
“retracción” del cuello.
c) un movimiento de giro puro de la cabe- za hacia atrás, que coincide con un mo- vimiento de extensión del cuello.
Cuando un coche recibe un golpe por de-
Fotografía 1.3 Estructura interna del respaldo de un asiento con reposacabezas activo.
trás, el ocupante se ve sometido a una acele- ración hacia delante a través de la fuerza de interacción con el respaldo del asiento. En pri- mer lugar, este empuje sobre la espalda del ocupante provoca una elevación y endereza- miento de su columna vertebral, que pierde su curvatura o lordosis habitual. Este estiramien- to de la columna vertebral induce unas fuer- zas de compresión longitudinales a lo largo de la columna vertebral, que se propagan hasta las cervicales y afectan a todo el cuello. El mo- vimiento del torso hacia delante y hacia arri- ba hace girar las vértebras de la parte baja del cuello antes que las de la parte alta, de modo que todas las vértebras cervicales están ini- cialmente en una posición de flexión.
Por otra parte, debido al espacio que nor-
malmente hay entre el reposacabezas y la ca- beza del ocupante, y por la inercia de la cabe- za, mientras el torso se mueve hacia delante impulsado por el respaldo, la cabeza perma- nece quieta en su posición original, retrasán- dose en su avance con respecto al torso hasta que entra en contacto con el reposacabezas.
Este retraso en el suministro de un apoyo a la cabeza causa un desplazamiento horizontal hacia atrás de la cabeza con respecto al torso conocido como retracción del cuello.
Durante la fase de retracción comienza un movimiento de extensión de las vér tebras más bajas, mientras la parte superior se man- tiene en flexión y retrasada respecto al torso por la inercia de la cabeza, conservando así la orientación horizontal de la cabeza. El cuello
Fig.1.1 Representación esquemática de los movimientos del ocupante
queda doblado con una típica forma de “S”, con extensión en la pare baja y flexión en la parte alta.
La flexión de la parte superior del cuello induce un estiramiento de la parte posterior del conjunto cabeza-cuello, lo que puede pro- ducir algún tipo de esguince de los músculos y ligamentos cervicales, resultando en posibles dolores de cabeza.
Una vez que se alcanza el punto de máxi- ma retracción, y si el apoyo a la cabeza se sigue retrasando porque el reposacabezas está demasiado alejado, o el apoyo es insuficiente o no se produce adecuadamente porque el re- posacabezas está demasiado bajo, la cabeza comienza a girar, el retraso de la cabeza, que era responsable de la flexión de las cervicales más bajas, se transmite hacia las más altas, de modo que todo el conjunto cabeza-cuello adopta una postura de extensión. Si esta ex- tensión alcanza valores más allá de los permi- tidos por el movimiento voluntario del ocu- pante, se produce la hiperextensión del cuello.
Este movimiento de hiperextensión puede verse agravado o favorecido por el efecto de trepada del ocupante sobre el respaldo del asiento y por el efecto de pivote de un repo- sacabezas demasiado bajo.
Finalmente, el cuello tira de la cabeza y la acelera hacia delante hasta que primero al- canza y luego supera la posición del torso. La magnitud de la aceleración hacia delante de la cabeza también depende del efecto de rebo- te del respaldo del asiento, una vez que éste recupera su posición original tras haberse de- formado elásticamente.
Este movimiento global de la cabeza, que en su manifestación más extrema se asemeja al de un latigazo, da a las lesiones resultantes su nombre, tan popular.
A pesar de los numerosos ensayos con vo- luntarios, sigue faltando un criterio bien defini- do y globalmente aceptado para determinar el
potencial de lesión de una colisión por alcan- ce. Para tratar de solucionar este problema, los investigadores suecos, Bostrom y colabo- radores, en 1996, (Bostrom O., Svennson, M.Y., Aldman, B. et al., 1996. In: Proceedings of the International Conference on the Biomecha- nics of Impact, Dublin, Ireland), desarrollaron un modelo matemático para tratar de prede- cir el riesgo de lesión en humanos, basándose en los resultados obtenidos en los experi- mentos con cerdos. Este criterio de lesión re- cibe el nombre de criterio NIC1 (Neck Injury Criterion), y se basa en la fórmula matemáti- ca siguiente:
NIC = 0,2 arel + v_rel
Fig.1.2 La fase de extensión (hiperextensión) del cuello sigue a la de retracción.
1.Este criterio se presentó en “Proceedings of the International Conference on the Biomechanics of Impact”, Dublin, Ireland.
(Bostrom O., Svennson, M.Y., Aldman, B. et al., 1.996).
El criterio de lesión de cuello NIC compa- ra la velocidad y la aceleración de la cabeza en la parte alta del cuello con la aceleración de la primera vértebra torácica al final de la parte baja del cuello. Expresada en términos de me- tros cuadrados por segundo al cuadrado (m_/s_), esta comparación indica cuánto se retrasa el movimiento de la cabeza con res- pecto al torso. Los valores pequeños de NIC son deseables, porque indican un retraso menor y, por lo tanto, menor probabilidad de lesión por latigazo cervical.
En función del criterio NIC, se ha visto que la protección del cuello en las colisiones por alcance requiere que la aceleración y la velo- cidad horizontal relativa entre la cabeza y el torso se mantengan bajas, o que la cabeza quede sujeta por el reposacabezas muy al principio del proceso de colisión.
Las lesiones producidas en la columna ver- tebral a la altura de las cervicales son las más comunes después de haber sufrido un acci- dente de tráfico. Un estudio multicéntrico sobre morbilidad derivada de accidentes de tráfico, llevado a cabo en España entre los años 2.000 y 2.004 a partir de fuentes sanita- rias no hospitalarias, muestra que la mayoría de las lesiones sufridas tras un accidente fue- ron esguinces cervicales (un 24,74%). A con- tinuación se muestran los datos obtenidos en este estudio.
1.3 Cómo tratar de evitarlo:
utilidad del reposacabezas Pese a que los mecanismos fisiológicos que producen las lesiones por latigazo cervical no se conocen del todo, la contramedida para evitarlas hace décadas que se conoce. El mo- vimiento relativo de la cabeza y el torso en una colisión por detrás puede limitarse bien con un respaldo alto del asiento o con un re- posacabezas separado situado detrás y cerca de la cabeza del ocupante.
El respaldo del asiento y el reposacabezas deben dar apoyo a la curvatura de la espalda y del cuello con la mayor precisión posible, es decir, situándose tan cerca del ocupante como sea posible, particularmente el reposacabezas.
Si el asiento sigue bien la forma del ocupante, la uniformidad tenderá a sujetar el cuerpo por igual para provocar movimientos relativos mí- nimos entre la cabeza y la columna vertebral.
Fig.1.3 Secuencia de movimientos durante una colisión por alcance
Fig.1.4 Distribución (%) de lesiones sufridas en un accidente de tráfico (Fuente: Estudio multicéntrico sobre morbilidad derivada de accidentes de tráfico en España 2.000- 2.004, a partir de fuentes sanitarias no hospitalarias. Dr. Juan Carlos González Luque. D.G.T.).
cardio-vasculares 0,05%
Nervios craneales 0,08%
Sist. Nervioso Periférico 0,13%
SNC/Médula Espinal 0,18%
Sistema Ocular 0,55%
Otras 3,47%
Col. vertebral s/afec. med. 5,11%
Tr, cráneo encefálico 6,86%
Policontusiones 7,28%
Cráneo/Cara 8,95%
Tórax/Abdómen/Pelvis 9,29%
Ext. Superior 15,40%
Ext. Inferior 17,90%
Esguince Cervical 24,74%
0,00% 5,00% 10,00% 15,00% 20,00% 25,00% 30,00%
2.- Requisitos normativos de diseño
2.1 Evolución histórica
¿Cuándo aparecen los primeros reposacabezas?
La importancia de un dispositivo de re- tención para la cabeza que evite lesiones cuando el torso se somete a una aceleración hacia delante ya se reconoció, por primera vez, en la armada americana en los años 20, cuando a algunos pilotos se les nublaba la vista al ser catapultados en los despegues desde portaaviones. La adición de un reposacabezas rígido en los asientos de los pilotos eliminó este problema. La aparente eficacia de esta simple medida ilustra la importancia de redu- cir cualquier movimiento diferencial brusco entre la cabeza y el torso.
La primera vez que se utiliza el término
“whiplash” para describir los síntomas de las lesiones que se producen en el cuello en co- lisiones por alcance, es en el año 1928, y lo
hizo el Dr. Harold E. Crowe. Aunque este tipo de lesiones se pueden producir en cualquier tipo de accidente, son más comunes en las co- lisiones por alcance.
A mediados de los años 50 se propusieron reposacabezas acolchados unidos a la parte alta de los respaldos de los asientos de auto- móvil para prevenir o reducir el riesgo de le- siones por latigazo cervical en las colisiones por alcance (Ruedemann, 1957).
En los años 60 se realizaron ensayos con voluntarios y los investigadores notificaron la no existencia de lesiones incluso a velocida- des relativamente grandes cuando los sujetos se sentaban en un asiento con un respaldo rí- gido y sus cabezas estaban tocando un repo- sacabezas con una pequeña cantidad de acol- chado (Mertz y Patrick, 1967).
Varios estudios realizados en los años 60 identificaron algunos requisitos básicos para que los reposacabezas redujesen el riesgo de
lesión por latigazo cervical. La mayoría de los requisitos de diseño identificados entonces si- guen estando vigentes hoy. (Mertz and Patrick, 1967; Severy et al., 1967, 1968).
Por otra par te, algunos fabricantes co- menzaron a introducir nuevos sistemas para evitar las lesiones en el cuello.Volvo, cuyos re- posacabezas recibieron la calificación de bue- nos por su geometría en 1995, introdujo el sistema WHIPS, del que se habla en el si- guiente capítulo, en el Volvo S80 del año 1999 y en el Volvo S70 del año 2000.
Saab también introdujo el reposacabezas activo SAHR; en el siguiente capítulo se expli- ca en qué consiste. Primero se introdujo en Europa en el Saab 9-5 del año 1998, y en Es- tados Unidos en el Saab 9-3 y en el Saab 9-5 del año 1999. Ensayos llevados a cabo en el la- boratorio han mostrado que, incluso cuando el reposacabezas está en su posición más baja, se comporta tan bien como un reposacabezas fijo con una buena geometría (Linder et al., 2001; O’Neill, 2000; Zuby et al., 1999).
2.2 Normativa
¿Cuándo empiezan a ser obligatorios los reposacabezas?
En 1966, los servicios generales de la ad- ministración de Estados Unidos obligaron a colocar reposacabezas en los asientos delan- teros de los vehículos de la flota del gobierno.
En 1969, la Oficina Nacional para la Segu- ridad del Tráfico (hoy NHTSA) obligó a que todos los coches nuevos fabricados y pues- tos a la venta en Estados Unidos tuviesen re- posacabezas en los asientos delanteros, dando lugar a la norma FMVSS 202 america- na con las especificaciones que debían cumplir los reposacabezas.
La norma americana especifica una altura mínima del reposacabezas de unos 700 mm
Fotografía 2.1 Sistema SAHR
Fotografía 2.2 Asiento WHIPS (Volvo S80)
aproximadamente, medida a lo largo de la línea del torso del maniquí de medida, desde el punto “H” de referencia. Este punto es el punto de articulación de la pierna con el torso de un maniquí correspondiente al percentil 50 varón. La mayor deficiencia de esta norma es que permite el uso de reposacabezas ajusta- bles y no establece unos requisitos de altura mínima colocados en su posición más baja.
Otros países siguieron a EE.UU. y empe- zaron a hacer obligatoria la instalación de re- posacabezas en los años 70. En Australia el gobierno incluyó los requisitos de la norma americana FMVSS 202 en la Norma de Dise-
ños Australiana ADR 22, que se hizo efectiva en 1972 (Cameron and Wessels, 1979). Sin embargo, el gobierno australiano reconoció en seguida que muchos reposacabezas ajusta- bles no eran adecuados y estableció un requi- sito mínimo de altura de 70 cm (27,5 pulga- das) para los reposacabezas de vehículos fa- bricados después del 1º de enero de 1975 (ADR 22A).
La norma canadiense (MVSR 202) se apli- caba originariamente sólo a los turismos, pero luego se extendió a camiones ligeros y furgo- netas. La MVSR 202 establece una altura mí- nima de 70 cm desde el punto de regencia del maniquí sentado, punto “H”; para los re- posacabezas ajustables este requisito se aplica a la posición más elevada permitida por el ajuste. La medición se hace con el respaldo del asiento inclinado en un ángulo de entre 20 y 25 grados.
Varios gobiernos europeos también intro- dujeron criterios de comportamiento para los reposacabezas en los años 70 (Comisión Eco- nómica Europea (ECE) 25; Naciones Unidas).
Estas normas no eran obligatorias y se aplica- ban sólo si el coche disponía de reposacabe- zas. En 1978, la Comunidad Económica Euro- pea (EEC) hizo estos criterios obligatorios en los países de la Comunidad (ECC 78/932;
Consejo de las Comunidades Europeas, 1978).
La Directiva EEC 78/932 indicaba una altura mínima de los reposacabezas de 70 cm.
La Unión Europea impuso criterios aún más rigurosos en los 90, especificando que los reposacabezas deben tener al menos 750 mm en la posición más baja y superar los 800 en la más alta. En el caso de los reposacabezas fijos, cuya altura no sea regulable, la altura no será inferior a 800 mm en los asientos de- lanteros ni inferior a 750 mm en los traseros.
No hay ningún requisito para la separación horizontal respecto al ocupante (EC 96/37;
Consejo de las Comunidades Europeas, 1996).
Fig.2.1 Representación esquemática del maniquí para la medida del reposacabezas
ESPECIFICACIONES DE ALTURA PARA REPOSACABEZAS
Altura mínima sobre el punto de referencia
NORMA ENTRADA EN VIGOR POSICIÓN BAJA POSICIÓN ALTA
U.S. FMVSS 202 1.969 NINGUNA 70 cm
U.S. FMVSS 202 a 2.004 75 cm 80 cm
Australia ADR 22 1.972 NINGUNA 70 cm
Australia ADR 22 A 1.975 70 cm NINGUNA
ECE 25 1.972 65 cm 70 cm
EC 25 1.992 70 cm 75 cm
ECE 17 2.002 NINGUNA 80 cm
EC 96/37 1.998 75 cm 80 cm
Tabla 2.1 Especificaciones de altura para reposacabezas
A continuación se presenta la misma tabla, pero particularizando para el caso de asientos delanteros y de asientos traseros (siempre
que la norma diferencie entre estos dos tipos de asientos) y para el caso de reposacabezas ajustables y no ajustables.
ESPECIFICACIONES DE ALTURA PARA REPOSACABEZAS
Asientos delanteros NORMA ENTRADA EN VIGOR Reposacabezas no ajustables Reposacabezas ajustables
POSICION BAJA POSICIÓN ALTA
U.S. FMVSS 202 1969 > 70 cm Ninguna > 70 cm
Obligado cumplimiento para
U.S. FMVSS 202 a todos los vehículos > 80 cm > 75 cm > 80 cm
fabricados a partir del 1º de septiembre de 2008
ECE 25 1990 > 80 cm Ninguna > 75 cm
ECE 17 2002 > 80 cm Ninguna > 80 cm
Directiva EEC 78/932 1978 > 70 cm Ninguna > 70 cm
Directiva EEC 96/37 1998 > 80 cm > 75 cm > 80 cm
Tabla 2.2 Especificaciones de altura para reposacabezas de asientos delanteros.
ESPECIFICACIONES DE ALTURA PARA REPOSACABEZAS
Asientos traseros NORMA ENTRADA EN VIGOR Reposacabezas no ajustables Reposacabezas ajustables
POSICION BAJA POSICIÓN ALTA
U.S. FMVSS 202 1969 > 70 cm Ninguna > 70 cm
Obligado cumplimiento para
U.S. FMVSS 202 a todos los vehículos > 75 cm > 75 cm Ninguna
fabricados a partir del 1º de septiembre de 2008
ECE 25 1990 > 75 cm Ninguna > 75 cm
ECE 17 2002 > 75 cm Ninguna > 75 cm
Directiva EEC 78/932 1978 > 70 cm Ninguna > 70 cm
Directiva EEC 96/37 1998 > 75 cm > 75 cm > 75 cm
Tabla 2.3 Especificaciones de altura para reposacabezas de asientos traseros
En los sesenta, algunos estudios mostra- ron que la altura mínima razonable para con- seguir un reposacabezas eficaz era una altura del reposacabezas igual al 39% de la altura total del ocupante. Basándose en el hombre tipo del 50 percentil, que mide 178 cm., se obtenía una altura del reposacabezas de 70 cm. Una revisión de los Reglamentos Esta- dounidenses confirmaba esta teoría. Otros es- tudios han indicado que esta altura debería ser aún mayor.
Los reglamentos que especifican la altura del reposacabezas para una posición interme- dia de los reposacabezas ajustables, o incluso para la posición más alta, no resultan adecua- dos, puesto que algunas observaciones indi- can que más del 70% de los reposacabezas ajustables se dejan en la posición más baja.
Los Reglamentos no consideran una dis- tancia horizontal mínima entre la cabeza del ocupante y el reposacabezas, pero se sabe que las distancias demasiado grandes respec- to al reposacabezas aumentan el riesgo de le- sión. Aunque no hay una definición exacta de cuál es la separación “correcta”, la idea es que
cuanto más cerca esté el reposacabezas de la parte de atrás de la cabeza, mejor. General- mente una distancia mayor de 10 cm. se con- sidera excesiva, por lo que futuras revisiones de los reglamentos deberían tener este hecho en cuenta.
2.2.1 Normativa USA
El predecesor de la norma FMVSS Nº.202 fue la norma GSA 515/22 de Administración de Servicios Generales (GSA), que se aplica- ba a los vehículos comprados para el gobier- no de Estados Unidos y se hizo efectiva el 1º de octubre del año 1.967. La norma GSA 515/22 requería que la parte superior de los reposacabezas alcanzase una altura de 700 mm (27.5 inch) por encima del punto H.
En 1967, ensayos dinámicos llevados a cabo a 48 km/h concluyeron que la altura ade- cuada del reposacabezas para evitar la hiper- tensión en el cuello de un hombre 95 per- centil era 711 mm por encima del punto H.
Como se ha dicho anteriormente, en el año 1969, la Oficina Nacional para la Seguri-
dad del Tráfico (hoy NHTSA) obligó a que todos los coches nuevos fabricados y pues- tos a la venta en Estados Unidos tuviesen re- posacabezas en los asientos delanteros, dando lugar a la norma FMVSS 202 america- na con las especificaciones que han de cumplir los reposacabezas.
La norma americana especifica una altura mínima del reposacabezas de unos 700 mm aproximadamente, medida a lo largo de la línea del torso del maniquí de medida, desde el punto “H” de referencia, que es el punto de articulación de la pierna con el torso de un maniquí correspondiente al 50 percentil varón.
La mayor deficiencia de esta norma es que permite el uso de reposacabezas ajustables y no establece unos requisitos de altura mínima colocados en su posición más baja.
El 14 de diciembre del año 2.004 se publi- ca la norma FMVSS No. 202a, que es una me- jora de la normativa existente de la NHTSA, FMVSS No. 202, que establece una altura mí- nima del reposacabezas más elevada, y limita la distancia entre la parte trasera de la cabeza del ocupante y el reposacabezas y el tamaño de los huecos entre el reposacabezas y la parte superior del asiento. Esta normativa es- tablece nuevos requisitos de resistencia y de comportamiento dinámico, y modifica la ma- yoría de los procedimientos de ensayo. Ade- más, establece los requisitos que deben cum- plir los reposacabezas que voluntariamente (no son obligatorios) van colocados en las pla- zas traseras.
Esta mejora de la norma será de obligado cumplimiento para todos los vehículos fabri- cados a partir del 1º de septiembre del año 2.008. Hasta esta fecha, los fabricantes deben cumplir la normativa vigente de la NHTSA, la mejora de esta normativa o los reglamentos europeos.
La FMVSS No. 202a armoniza los requisi- tos establecidos por la FMVSS para los repo-
sacabezas con los establecidos por los regla- mentos de la Comunidad Europea, ECE. Mien- tras que algunos requisitos de esta norma son más estrictos que los de los reglamentos ECE, funcionalmente es equivalente a la actual norma FMVSS. Por esta razón, hasta que esta norma sea obligatoria, los fabricantes podrán cumplir una de las siguientes normas: la actual norma FMVSS No. 202, el reglamento ECE17, o la norma FMVSS No. 202a.
Esta norma establece que los reposacabe- zas integrados de los asientos delanteros deben estar como mínimo a 800 mm por en- cima del punto H, en lugar de 700 mm como establece la normativa FMVSS No.202. Por otro lado, los reposacabezas ajustables deben poder ajustarse como mínimo a 800 mm por encima del punto H, y no deben poder ajus- tarse por debajo de 750 mm.
Los reposacabezas en los asientos traseros son opcionales, pero en el caso de que el ve- hículo disponga de ellos deben tener una al- tura mínima de 750 mm. (Ver Anexo 1).
2.2.2 Reglamento Europeo
La Comisión Económica Europea, ECE, tiene dos reglamentos aplicables a los reposa- cabezas, el reglamento ECE 17 y el ECE 25.
Los dos reglamentos tienen requisitos simila- res. Sin embargo, las disposiciones del regla- mento ECE 17 reemplazan los requisitos del reglamento ECE 25 en la mayoría de los vehí- culos sujetos a esta normativa final.
El Reglamento ECE 17 (Ver Anexo 2) se re- fiere al acondicionamiento interior de los ve- hículos a motor (resistencia de los asientos y de su anclaje) y el Reglamento ECE 25 a los reposacabezas de los asientos de los vehículos a motor (Ver Anexo 3).
El reglamento ECE 17 se aplica a las si- guientes categorías de vehículos:
■ Vehículos destinados al transporte de personas, con asiento del conductor y ocho plazas sentadas como máximo (ca- tegoría M1).
■ Vehículos destinados al transporte de personas, con asiento del conductor y más de ocho plazas sentadas y un peso máximo inferior o igual a cinco tonela- das (categoría M2) y con asiento del conductor y más de ocho plazas senta- das y un peso máximo superior a cinco toneladas (categoría M3).
■Vehículos de motor destinados al trans- porte de mercancías que tienen por lo menos cuatro ruedas, o tres ruedas y un peso máximo superior a una tonelada (categoría N).
El reglamento ECE 25 se aplica a los re- posacabezas:
■ Que sean parte integrante del respaldo del asiento, o
■ Que estén destinados a su instalación en el asiento de los vehículos de la ca- tegoría M1, o sea, vehículos destinados al transporte de personas, con asiento del conductor y ocho plazas sentadas como máximo.
Este reglamento se aplica a los reposaca- bezas de los vehículos de la categoría M1, ex- ceptuando los que pertenecen a esta catego- ría de vehículos, pero que cumplen la norma- tiva ECE 17. No se aplica a los reposacabezas de asientos plegables, ni de asientos orienta- dos lateralmente, y tampoco a los reposaca- bezas de los asientos orientados hacia atrás.
El reglamento ECE 17 reemplaza al regla- mento ECE 25, en la mayoría de los vehículos.
El reglamento ECE 17 es funcionalmente equivalente a la normativa existente FMVSS No. 202, por eso a los fabricantes de vehícu-
los les está permitido cumplir, hasta que se sea efectiva la normativa FMVSS No.202a, los re- quisitos específicos del reglamento ECE 17.
En 1.978, la Comunidad Económica Euro- pea hizo estos requisitos obligatorios en los países de la Comunidad (EEC 78/932; Conse- jo de las Comunidades Europeas, 1.978). Esta directiva se refiere a la aproximación de las le- gislaciones de los Estados miembro sobre los reposacabezas de los asientos de los vehículos a motor. Las prescripciones técnicas de los anexos de esta directiva responden a exigen- cias análogas a las del reglamento ECE 25 de la Comisión Económica para Europa.
El 17 de junio de 1.996 se aprueba la Di- rectiva 96/37/CE por la que se adapta al pro- greso técnico la Directiva 74/408/CEE del Consejo sobre aproximación de las legislacio- nes de los Estados miembro en cuanto al acon- dicionamiento interior de los vehículos a motor (resistencia de los asientos y de su an- claje). Mediante esta Directiva se establece la obligación de que se cumplan las disposiciones técnicas del Reglamento 17.04 de la Comisión Económica para Europa de las Naciones Uni- das, en particular, en lo que se refiere a la altu- ra de los reposacabezas prevista por la serie 05 de las modificaciones de dicho Reglamento.
El 8 de diciembre de 2.004 la Comisión Económica para Europa presenta una pro- puesta para desarrollar un Reglamento Técni- co Global con respecto a los reposacabezas. El objetivo de esta propuesta es desarrollar una mejora y una armonización del reglamento técnico global de reposacabezas. Como se ha visto anteriormente, Estados Unidos actual- mente se encuentra en proceso de actualiza- ción de su normativa sobre los reposacabezas para imponer requisitos más estrictos. Los re- glamentos UNECE sobre reposacabezas se consideran más estrictos que la normativa ac- tual de los Estados Unidos, por lo que se uti- lizan como un ejemplo a seguir para desarro-
En Europa algunos constructores ofrecían mejores diseños, pero Saab fue el primer constructor en afrontar los conflictos plantea- dos entre reposacabezas fijos y la supuesta re- ducción de visibilidad hacia atrás y la claustro- fobia alegada por algunos ocupantes de plazas traseras. A principios de los años 70 Saab in- trodujo reposacabezas fijos con “huecos” en forma de rosquilla para mejorar la visibilidad, y luego Volvo adoptó diseños similares. Pese a ello, la gran mayoría de vehículos siguen es- tando dotados de reposacabezas ajustables en lugar de fijos, con el consiguiente riesgo de que el ocupante no lo sitúe a la altura ade- cuada. Parece que la instalación de más repo- sacabezas fijos integrados mejoraría esta si- tuación.
llar la nueva normativa de los Estados Unidos, FMVSS No.202a.
Esta propuesta especificará los requisitos de los reposacabezas para reducir la frecuen- cia y gravedad de las lesiones en el cuello su- fridas en colisiones por alcance. Esta propues- ta de reglamento combinará elementos o as- pectos de los reglamentos ECE 17 y ECE 25 y de la mejora de la normativa de Estados Unidos, FMVSS No.202a.
La primera propuesta es que se limite el espacio entre el reposacabezas y la cabeza del ocupante. La segunda propuesta es un ensayo dinámico. Los Estados Unidos prepararán una tabla para facilitar la comparación de las nor- mativas actuales.
2.3 Distintas opciones de diseño Cuando en 1.969 se hizo obligatoria en Es- tados Unidos la implantación de reposacabe- zas muchos argumentaron, sin pruebas con- sistentes, que los reposacabezas fijos en los respaldos de los asientos aumentarían los ac- cidentes, debido a problemas como el empe- oramiento de la visión trasera de los conduc- tores. Por otra parte, la norma americana no establece una altura mínima de los reposaca- bezas ajustables en la posición más baja, sólo en la más alta.
En consecuencia, la mayoría de los repo- sacabezas se hicieron ajustables, y los cons- tructores americanos no prestaron mucho in- terés a este elemento de seguridad, por lo que los diseños de reposacabezas de los modelos de coche antiguos no eran adecuados para la mayoría de los ocupantes. En la posición más baja la mayoría de los reposacabezas de los vehículos de los años 70 no quedaban ni lo bastante altos ni lo suficientemente cerca de la cabeza de los ocupantes para ofrecer la pro- tección adecuada en impactos por alcance.
Ya a principios de los 70, se empezó a de- tectar que la mayoría de los conductores de- jaban sus reposacabezas ajustables en su posi- ción más baja, en la que no estaban en condi- ciones de proteger a muchos ocupantes.
Fotografía 2.3 Reposacabezas en modelos antiguos
Fotografía 2.4 Los huecos mejoran la visibilidad
Algunos modelos de reposacabezas per- miten un cierto grado de ajuste en sentido horizontal mediante un mecanismo que hace bascular el reposacabezas, inclinándolo hacia delante y acercándolo así hacia la cabeza del ocupante.
Normalmente los reposacabezas están di- señados para seguir la línea marcada por el respaldo, que por lo general se reclina en un ángulo en torno a los 25º con respecto a la vertical. Sin embargo, los ocupantes tienden a mantener sus cuellos en posición vertical du- rante la conducción normal. Existen modelos de reposacabezas que tratan de compensar el efecto de la inclinación del respaldo del asien- to mediante barras de anclaje del reposaca- bezas que están “dobladas” hacia delante en un ángulo entorno a los 25 º. Algunos repo- sacabezas fijos presentan una curvatura para ceñirse al contorno del ocupante lo más po- sible.
Renault diseñó un reposacabezas innova- dor en el que se consideró que la altura del reposacabezas tenía que acomodarse a la talla de las personas más altas, con un ajuste verti- cal del reposacabezas que siguiera una línea
curvada y una distancia antero-posterior del reposacabezas con la cabeza mínima.
En cuanto a los reposacabezas que se ajus- tan horizontalmente, es necesario asegurarse de que al ajustarlos en el plano horizontal, quedan lo bastante sujetos como para reducir el movimiento hacia atrás de la cabeza. Tam- bién es necesario que los reposacabezas ajus- tables puedan mantenerse fijos en la posición deseada.
Existen otros modelos que se ajustan elec- trónicamente, como el presentado por Lear Seating Corporation. Este reposacabezas in- cluye dos sensores en su parte alta que mues- trean al ocupante para detectar su altura y, de resultas, colocar automáticamente el reposa- cabezas a la altura correcta.También se mueve adelante y atrás para conseguir máximos be- neficios. Puesto que el anclaje superior del cin- turón se mueve con el reposacabezas, el cin- turón también queda colocado de forma más cómoda y segura. Además incorpora un dise- ño “Cervigard”, que tiene una forma especial para amoldarse al conjunto cabeza-cuello y distribuir las fuerzas del impacto con más uni- formidad.
Las posibilidades de diseño de los reposaca- bezas son muy diversas, y afectan al tamaño, a la forma, al modo de ajuste, a los materiales em- pleados en el almohadillado, etc., pero lo que cuenta a la hora de determinar si un reposaca- bezas es mejor o peor, es si realmente puede cumplir su función de sujetar la cabeza con efi- cacia en caso de colisión. En este sentido, los pa- rámetros geométricos que determinan la cali- dad de un reposacabezas son dos: la altura y la proximidad del reposacabezas respecto a la ca- beza del ocupante. Un buen diseño es aquel que se puede ajustar lo suficientemente alto y que además queda cerca por la parte de atrás de la cabeza del ocupante.
Desgraciadamente, las valoraciones hechas por distintos centros de investigación de- muestran que el reposacabezas es un ele- mento de seguridad bastante descuidado por muchos de los constructores de automóviles.
Finalmente parece que algunos de ellos se están tomando en serio la protección en im- pactos traseros, lo que está llevando a dise- ños de reposacabezas activos y asientos espe- cialmente diseñados para absorber la energía de choque.
Durante años, los reposacabezas no han tenido un buen diseño. La mayoría de ellos eran ajustables, pero incluso cuando estaban ajustados en su posición más elevada no se encontraban lo suficientemente cerca de la cabeza del ocupante. Hoy en día la mayoría de los reposacabezas han mejorado su geo- metría.
2.4 Pruebas de Evaluación de Reposacabezas
La primera característica necesaria para que un reposacabezas sea eficaz es una buena geometría. Desde hace años, algunos institutos de investigación y entidades relacionadas con
la seguridad en el automóvil han venido eva- luando los reposacabezas de distintos mode- los de coches basándose en la altura y sepa- ración horizontal relativa con respecto a un ocupante varón medio (varón 50 percentil).
Entre estas entidades destacan la Corporación Aseguradora ICBC (Insurance Corporation of British Columbia) en Canadá, y el Instituto de Investigación IIHS (Insurance Institute for Highway Safety), en Estados Unidos.
Las medidas necesarias para evaluar el re- posacabezas se toman mediante un dispositi- vo especial desarrollado por la ICBC con este propósito, conocido por las siglas HRMD (Head Restraint Measuring Device). (Ver Anexo 4).
Este dispositivo de medida es utilizado por distintas organizaciones, entre las que se en- cuentran ICBC, IIHS y el NCAP Australiano (Programa Australiano de Evaluación de Vehí- culos Nuevos), para establecer “clasificaciones”
de la geometría de los reposacabezas. La cali- ficación de los reposacabezas no solamente tiene en cuenta la geometría, también se rea- lizan ensayos dinámicos. Por eso la calificación se basa en dos procesos:
1. Primero se mide la geometría del repo- sacabezas utilizando un dispositivo como se ha indicado anteriormente. Para que sea efectivo, el reposacabezas debe estar lo suficientemente alto y cercano a la ca- beza como para sujetarla correctamen- te. Si, en función de la geometría, el re- posacabezas recibe una calificación de poco eficaz o malo, su calificación gene- ral será de malo. Sin embargo, si el re- posacabezas obtiene una calificación de bueno o aceptable, el asiento se some- terá a un ensayo dinámico. En el Anexo 5 se adjunta un procedimiento publica- do por RCAR en el año 2.001 (A Proce- dure for Evaluating Motor Vehicle Head
Restraints), que permite evaluar la geo- metría del reposacabezas con respecto a su capacidad de reducir lesiones en el cuello en una colisión por alcance, y es el que utilizan los institutos de investiga- ción del sector asegurador. Este proto- colo varía un poco con respecto a la versión utilizada por IIHS desde 1995.
2. Si el reposacabezas obtiene, en función de su geometría, una calificación de bueno o aceptable, se lleva a cabo un ensayo dinámico donde se miden las fuerzas que actúan sobre un dummy BioRID especialmente diseñado para analizar colisiones por alcance. Este en- sayo dinámico simula una colisión por al- cance en la que un turismo detenido es impactado en su parte trasera por un turismo del mismo peso que circula a 32 km/h, este impacto acelera al vehícu- lo impactado de 0 a 16 km/h. Si el asien- to se comporta correctamente en este ensayo, se mantiene la calificación de bueno o aceptable. Si no es así, su califi- cación disminuye una o dos categorías.
En el ensayo dinámico no se ensayan los asientos/reposacabezas que han obteni- do una calificación de poco aceptables o malos, porque estos reposacabezas no protegen a personas más altas en coli- siones por alcance. La calificación de los reposacabezas en este ensayo se esta- blece en función de dos parámetros de diseño del asiento (la aceleración del torso del dummy y el tiempo que trans- curre desde que se inicia el impacto hasta que la cabeza del dummy toca el reposacabezas) y de la tensión y fuerzas registradas en el cuello del dummy. El reposacabezas que antes toca la cabeza del dummy y con el que se obtienen la aceleración del torso y las fuerzas sobre
el cuello más bajas, es el que obtiene la mejor calificación en el ensayo dinámico.
Para analizar la efectividad de los reposa- cabezas, en un principio solamente se estu- diaba la geometría de los mismos, pero pron- to se observó que una buena geometría no era suficiente para que los reposacabezas ofreciesen una correcta protección y que, por ejemplo, la rigidez de los respaldos de los asientos también influía en la efectividad del reposacabezas. Para mejorar todas estas ca- racterísticas era necesario llevar a cabo ensa- yos dinámicos, pero a mediados de los años
Fotografía 2.5 Ensayo dinámico para analizar una colisión por alcance.
90 no era posible ya que, en primer lugar, los reposacabezas no tenían la geometría co- rrecta para pasar los ensayos dinámicos y, además, los dummies de entonces tenían la columna ver tebral rígida y el cuello no se comportaba como el de un ser humano, no eran dummies biofieles. Cuando aparece el dummy BioRID, diseñado para reproducir co- lisiones por alcance, y los fabricantes de vehí- culos mejoran el diseño de los reposacabezas, en el año 2000, distintos exper tos en pre- vención de lesiones en el cuello que ocasio- nan síntomas de whiplash formaron un grupo conocido con las siglas IIWPG (International Insurance Whiplash Prevention Group). Este grupo lleva a cabo investigaciones y ensayos para desarrollar el procedimiento de los en- sayos dinámicos y el criterio de evaluación que se han de utilizar para analizar la efectivi- dad de los reposacabezas.
El grupo IIWPG está constituido por That- cham Research (Reino Unido), GDV Research (Alemania), Folksam Insurance (Suecia), ICBC (Canada), Insurance Australia Group, IIHS (USA) y, desde el presente año 2005, CESVI- MAP (España).
2.4.1 Valoraciones de la ICBC
Desde 1992, la Entidad Aseguradora Insu- rance Corpor tation of British Columbia (ICBC) ha publicado una guía anual llamada
“Cómo comprar un coche mejor” en la que se comparan diferentes modelos de automóvi- les de acuerdo con las características básicas de seguridad, una de las cuales es el reposa- cabezas. La guía ICBC indica que para ser efi- caz, el reposacabezas debe, al mismo tiempo, estar:
■ Lo bastante alto: La ICBC recomienda que la parte superior del reposacabe- zas, en su posición más baja, quede, como mínimo, a la misma altura de la línea media del dispositivo de medición HRMC, que representa el centro de gra- vedad de la cabeza de un hombre adul- to del 50 percentil.
■ Lo bastante cerca: Menos de 10 cm desde la parte de atrás de la cabeza.
En el Anexo 6 se adjuntan los resultados obtenidos por la ICBC para los modelos más populares del año 2.004/2.005, en lo que se refiere a reposacabezas. (Nota: Muchos de los vehículos de la lista no están a la venta en Es- paña ni en Europa, pero se incluyen a modo ilustrativo del estado de diseño de los repo- sacabezas en general).
Según las mediciones del ICBC para vehí- culos de 2004/2005, y según su geometría, el 45% de los reposacabezas de los vehículos es- tudiados tenía la calificación de “bueno”, el
Fig. 2.2 El IIHS evalúa la altura y la distancia de la cabeza al reposacabezas, según este protocolo.
30% de “aceptable”, el 12% de “poco eficaz” y el 13 % de “malo”. Por lo tanto, el 25% de los reposacabezas no pasan al ensayo dinámico y el resto, el 75%, se ensayan dinámicamente.
De los reposacabezas que se ensayan diná- micamente, el 44% obtiene la calificación de
“malo” (casi la mitad), el 24% la calificación de
“poco eficaz”, el 20% de “aceptable” y el 12%
de “bueno”. En la calificación general, tras la medida geométrica y el ensayo dinámico, más de la mitad (el 58%) de los reposacabezas analizados obtiene la calificación de “malo”, y solamente el 9% obtiene la calificación de
“bueno”, mientras que el 15% son calificados como “aceptables” y el 18% como “poco efi- caces”.
2.4.2 Valoraciones del IIHS
Por su parte, el Instituto de Investigación para la Seguridad del Tráfico en EE.UU, el IIHS, también ha evaluado la geometría de distin- tos modelos de vehículos en diferentes oca- siones.
Las evaluaciones de reposacabezas del IIHS en función de su geometría se basan tam- bién en dos criterios: El primero es la distan- cia vertical desde la parte superior de la ca- beza de un hombre de tamaño medio hasta la parte superior del reposacabezas. Se conside- ra que un reposacabezas debería estar al menos al mismo nivel que el centro de grave- dad de la cabeza, o sea, alrededor de 9 centí- metros por debajo de la parte superior de la cabeza. El segundo criterio es la distancia desde la parte posterior de la cabeza de un hombre de tipo medio, hasta la parte frontal del reposacabezas. Según el IIHS cuanto más pequeña sea esta distancia, mejor, y distancias mayores de 11 cm se asocian con un riesgo mayor de sufrir los síntomas de latigazo cervi- cal en una colisión por alcance.
Cada reposacabezas evaluado se clasifica conforme a cuatro zonas preestablecidas, de- finidas por las medidas de altura y separación horizontal del reposacabezas.
Las zonas vienen definidas en función de las siguientes medidas:
Zona Distancia de separación horizontal (Backset (B)) Altura (H) Calificación Color Asociado
Zona 1 B ) 7 cm H ) 6 cm Bueno Verde
Zona 2 7 cm < B ) 9 cm 6 cm < B ) 8 cm Aceptable Amarillo
Zona 3 9 cm < B ) 11 cm 8 cm < B ) 10 cm Poco Eficaz Anaranjado
Zona 4 B > 11 cm H > 10 cm Malo Rojo
Tabla 2.4 Zonas establecidas para evaluar los reposacabezas en función de su geometría
IHS evalúo y calificó los reposacabezas en 1.995, 1.997 y 1.999. En 1.998, conjuntamente con la compañía State Farm, IIHS comparó las conclusiones obtenidas en 1.995 y 1.997. En la evaluación llevada a cabo el año 1.997 se califi- caron los reposacabezas de 214 vehículos, cuyo año de fabricación era 1.997, basándose en la posición relativa del reposacabezas con res- pecto a la cabeza de un hombre del percentil 50. El valor de referencia vertical utilizado en la evaluación de cada reposacabezas era la dis- tancia desde la parte superior de la cabeza al centro de gravedad de la cabeza. Se tomó como referencia vertical 90 mm. La altura del reposacabezas recibió la calificación de “poco eficaz” cuando la parte superior del reposaca- bezas estaba 90 ± 10 mm por debajo de la parte superior de la cabeza. La calificación del
reposacabezas era “buena” si la distancia desde la parte superior de la cabeza a la parte supe- rior del reposacabezas era menos de 60 mm.
El valor de referencia utilizado para eva- luar la separación horizontal entre la parte tra- sera de la cabeza y el reposacabezas era de 100 mm, basándose en un estudio de 1.990 que mostraba la relación entre esta distancia horizontal mayor de 100 mm y la duración de los síntomas en el cuello. La distancia horizon- tal o “backset” de un reposacabezas se califi- caba como “poco eficaz” si la distancia hori- zontal entre la cabeza y el reposacabezas era de 100 ± 10 mm. El “backset” se calificaba como “bueno” si la distancia era menor de 70 mm. Los resultados del estudio de IIHS y el criterio de calificación se representan en la si- guiente tabla.
Calificación Número % Distancia desde la parte Backset (distancia de
IIHS de vehículos superior de la cabeza separación horizontal)
Bueno 10 5.4 ) 60 mm )70 mm
Aceptable 50 26.9 60-80 mm 70-90 mm
Poco Eficaz 60 32.3 80-100 mm 90-110 mm
Malo 66 35.5 > 100 mm > 110 mm
Total 186 100.1
Tabla 2.5 Resultados de estudio llevado a cabo por IIHS
La calificación fue peor para los reposaca- bezas ajustables, ya que el IIHS considera que los reposacabezas ajustables no suelen estar colocados en la posición adecuada. Los repo- sacabezas ajustables sin bloqueo se evaluaban basándose en su posición más baja y en la po- sición colocada lo más atrás que permita el ajuste. Para los reposacabezas ajustables con bloqueo, IIHS califica el reposacabezas de acuerdo con su posición de bloqueo, pero se aminora la calificación obtenida en un grado
para penalizar el hecho de que muy pocos conductores ajustan su reposacabezas.
El IIHS también estudió como habían evo- lucionado los reposacabezas desde el año 1.995 hasta el año 2.003 y observó que, en los vehículos del año 1.995, solamente el 3% de los reposacabezas analizados obtenían la cali- ficación de “buenos”, frente a un 82% con la calificación de “malos”, mientras que en los ve- hículos del año 2.003 el porcentaje de vehí- culos con reposacabezas calificados como
Fig.2.3 Evolución de la eficacia de los reposacabezas analizados por IIHS en función del año del modelo de vehículo.
buenos pasó a ser de un 45%, al tiempo que la cantidad de reposacabezas calificados como
“malos” disminuyó hasta un 10%.
En el Anexo 7 se adjuntan los resultados obtenidos por la IIHS para los modelos más populares del año 2.004/2.005, en lo que se refiere a reposacabezas. (Nota: Muchos de los vehículos de la lista no están a la venta en Es- paña ni en Europa, pero se incluyen a modo ilustrativo del estado de diseño de los repo- sacabezas en general).
Se obtienen los mismos resultados que obtuvo ICBC, solamente existe la diferencia de que el vehículo Acura TL obtiene en el en- sayo dinámico una calificación de “poco efi- caz” mientras que en la calificación hecha por ICBC, en este mismo ensayo, obtuvo una cali- ficación de “malo”.Y el IIHS no analiza los ve- hículos Chevrolet Epica ni Chevrolet Optra, mientras que la ICBC sí los analiza, pero por lo demás los resultados obtenidos en la califica- ción son los mismos.
Solamente 8 de los 73 asientos/reposaca- bezas ensayados dinámicamente han obtenido una calificación general (calificación según ge- ometría + calificación mediante ensayo diná- mico) general de “buenos”. Entre los casos en- sayados, los mejores son los vehículos de la marca Volvo, todos los estudiados obtienen la calificación general de “buenos” y los vehículos Saab 9-2X, Saab 9-3, Subaru Impreza, Jaguar S-type y algunas versiones de asiento del Volkswagen New Beetle. Por otro lado, en el ensayo dinámico del Toyota Corolla año 2.004, el reposacabezas obtiene la calificación de
“bueno” pero la calificación general es “acep- table” porque su geometría se califica como
“aceptable”.
2.4.3 Valoraciones Thatcham
El instituto británico Thatcham, dedicado a investigar sobre seguridad y reparaciones en el
Automóvil, comenzó su trabajo para prevenir las lesiones en el cuello en 1999 y posterior- mente ha llevado a cabo una gran investiga- ción internacional. La clave para prevenir estas lesiones son las características del asiento y, en particular, el tamaño y la colocación del repo- sacabezas, así como la posibilidad de blo- quearlo.
Desde el año 2002,Thatcham publica eva- luaciones estáticas de los reposacabezas que califican su geometría desde “pobre” hasta
“buena” lo cual está relacionado, como en las anteriores valoraciones, con el riesgo que tiene un ocupante de sufrir lesiones en el cue- llo en una colisión.
Sin embargo, una buena geometría del re- posacabezas no garantiza necesariamente una buena protección, ya que las características del asiento, tales como la resistencia de la estruc- tura y la rigidez de las espumas, también tienen un papel importante.
1995 1997 1999 2001 2003
100
80
60
40
20
0
■ Reposacabezas bueno ■Reposacabezas malo
Thatcham ha desarrollado una prueba de ensayo dinámico en el que se utiliza un trineo y un dummy BioRID equipado con sensores que permiten medir las cargas sobre el cuello y las aceleraciones del torso.
Por lo tanto, para probar la efectividad de un reposacabezas,Thatcham primero calcula la eficacia de su diseño según el sistema estándar aceptado intencionalmente (A Procedure for Evaluating Motor Vehicle Head Restraints, RCAR 2001) y después somete a los reposacabezas que han pasado esta prueba a una prueba di- námica, al igual que hacen IIHS o ICBC. Los datos obtenidos en esta prueba dinámica (las mediciones de los sensores del BioRID, el tiempo que tarda la cabeza en impactar con el reposacabezas y la capacidad del asiento de absorber la energía cinética del impacto) se cruzan con los resultados obtenidos por la ge- ometría del diseño del asiento para obtener la valoración final de la prueba.
Por lo tanto, en función de la geometría, Thatcham asocia un color para cada una de las calificaciones como sigue:
Si el reposacabezas se califica como
“bueno” o “aceptable” en la prueba estática, entonces se somete el asiento a un ensayo di- námico. Este ensayo simula las fuerzas que se producen en una colisión por alcance típica; el procedimiento de ensayo desarrolla tres cri- terios importantes y los combina, obteniendo como resultado una única calificación. Los dos
primeros componentes se combinan para ob- tener la calificación “dinámica”:
■El criterio de evaluación del asiento, que está basado en la capacidad que tiene el asiento de absorber energía, midiendo la aceleración del dummy y el tiempo que transcurre desde que se produce el impacto hasta que la cabeza toca el re- posacabezas.
■ Evaluación de las fuerzas que actúan sobre el cuello del dummy en tensión y cortadura. El requisito es que el valor esté por debajo de unos umbrales a par- tir de los cuales se producen lesiones graves en los ocupantes. Las fuerzas que actúan sobre el cuello se miden y se ca- lifican como:
La calificación final se obtiene en función de una combinación de la calificación geomé- trica y de la calificación obtenida en el ensayo dinámico.Y la calificación final que se obtiene puede ser:“bueno”,“aceptable”,“poco eficaz”
y “malo”.
Esta calificación solamente permite reali- zar una evaluación comparativa de la capaci- dad que tiene un asiento para proteger al ocu- pante en una colisión por alcance. No se puede utilizar como guía para saber si una de- terminada lesión es más o menos probable que se produzca.
Thatcham ha publicado los resultados sobre la efectividad de los reposacabezas para evitar lesiones cervicales en caso de colisión por alcance (Anexo 8). El análisis abarca 114
Bueno Aceptable Poco eficaz Malo
Bajas
Moderadas
Altas
modelos del año 2.004, entre los cuales mo- delos nuevos, como el Citroën C4, el Renault Modus, el BMW Serie 1, el nuevo Ford Focus o el Seat Altea. El balance no es muy bueno, ya que sólo 18 de los modelos estudiados (un 16% del total) han logrado un nivel de pro- tección “bueno”. Otros 27 (un 25%) lograron la calificación de “aceptable” y el resto no pasa de proporcionar una protección “poco eficaz”
(27 modelos, un 24%) o “mala” (41 modelos, un 36%).
2.4.5 Comparación de los distintos métodos de valoración.
A continuación se muestra una tabla que contiene los distintos métodos de valoración utilizados:
Grupo Zona Distancia de separación
horizontal (Backset (B)) Altura (H) Calificación Color Asociado
ICBC: Zona 1 B ) 10 cm H ) 12 cm Bueno Verde
Modelos Zona 2 10 cm < B ) 12 cm 12 cm < B ) 15 cm Aceptable Anaranjado
Año 1994-2000 Zona 3 B > 12 cm B > 15 cm Malo Rojo
ICBC: Zona 1 B ) 7 cm H ) 6 cm Bueno Verde
Modelos Zona 2 7 cm < B ) 9 cm 6 cm < B ) 8 cm Aceptable Amarillo
Año 2001 Zona 3 9 cm < B ) 11 cm 8 cm < B ) 10 cm Poco Eficaz Anaranjado
Zona 4 B > 11 cm H > 10 cm Malo Rojo
IIHS Zona 1 B ) 7 cm H ) 6 cm Bueno Verde
Zona 2 7 cm < B ) 9 cm 6 cm < B ) 8 cm Aceptable Amarillo
Zona 3 9 cm < B ) 11 cm 8 cm < B ) 10 cm Poco Eficaz Anaranjado
Zona 4 B > 11 cm H > 10 cm Malo Rojo
THATCHAM Zona 1 B ) 7 cm H ) 6 cm Bueno Verde
Zona 2 7 cm < B ) 9 cm 6 cm < B ) 8 cm Aceptable Amarillo
Zona 3 9 cm < B ) 11 cm 8 cm < B ) 10 cm Poco Eficaz Anaranjado
Zona 4 B > 11 cm H > 10 cm Malo Rojo
Tabla 2.6 Tabla comparativa de los distintos métodos de valoración del reposacabezas
Se observa que la clasificación estática por zonas actualmente utilizada, tanto por ICBC como por IIHS y Thatcham, es la misma.A con- tinuación se analiza la clasificación dinámica.
En los tres casos, si los reposacabezas se han calificado con una geometría “poco efi-
caz” o “mala”, no se ensayan dinámicamente y se califican como “malos”. Los que tienen una geometría “buena” o “aceptable” se ensayan dinámicamente. En el caso de IIHS y ICBC, estos reposacabezas, al ensayarse dinámica- mente, se califican como “buenos”, “poco efi-
